[發(fā)明專利]一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置及其檢測方法

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• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112611343A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李防震;錢坤;曹祥潔;周玉丹;孫海翔;陶園;陳堅堅
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇天艾美自動化科技有限公司
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30;H01L21/66
• 代理公司: 南京常青藤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32286
• 代理人: 高遠(yuǎn)

1.一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置，其特征在于，包括攝像機(jī)陣列、DLP投影儀、視覺系統(tǒng)和測試臺面；

所述測試臺面上用于放置設(shè)置于5G環(huán)形器內(nèi)部的電路板；所述攝像機(jī)陣列包括多個并列設(shè)置于測試臺面上方的攝像機(jī)，所述攝像機(jī)用于同步采集電路板的局部圖像；所述DLP投影儀設(shè)置于測試臺面上方并且朝向電路板投射圖案并確保投影光范圍覆蓋攝像機(jī)陣列的采集范圍；所述投射圖案為多條平行的光條紋，線性結(jié)構(gòu)光束以扇形平面的形式在芯片表面?zhèn)鞑ィ袛嘈酒砻嫘纬晒鈼l紋，然后由攝像機(jī)陣列捕捉并成像，從而獲得電路板上芯片表面的三維坐標(biāo)；所述視覺系統(tǒng)通過將局部圖像拼接后得到電路板的完整圖像，通過自適應(yīng)方向算子用于形態(tài)學(xué)濾波，消除芯片表面的字母噪聲，利用灰度重力法提取條紋中心線，代入標(biāo)定的光平面方程和攝像機(jī)空間坐標(biāo)系中，采用NLS算法計算芯片表面的平整度缺陷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置，其特征在于，所述測試臺面上設(shè)置有對齊裝置，所述對齊裝置包括設(shè)置于測試臺面中部的真空吸盤，所述真空吸盤四周分別設(shè)置有推板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置，其特征在于，所述攝像機(jī)的參數(shù)為分辨率2000*1600、配置25mm光學(xué)聚焦鏡頭以及幀速率為6幀每秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置，其特征在于，所述DLP投影儀的參數(shù)為焦距8.02mm、分辨率1280×800、流明800以及刷新率60hz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置，其特征在于，所述多線結(jié)構(gòu)光測量包括芯片表面發(fā)生變形從而使得光條紋發(fā)生相應(yīng)的變形：

公式中,s為比例系數(shù)，和分別是測量點的齊次坐標(biāo)，A為攝像機(jī)的參數(shù)，R和t分別為世界坐標(biāo)到攝像機(jī)空間坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量，N是光條紋的數(shù)量，a_j、b_j、c_j、d_j為光平面方程的四個系數(shù)，將標(biāo)定后的光平面方程下，將光條紋中任何一個測量點Pi轉(zhuǎn)換為攝像機(jī)陣列的坐標(biāo)系，帶入光平面方程，計算出Pi的三維坐標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于5G環(huán)形器的芯片平整度檢測裝置，其特征在于，所述光平面方程的標(biāo)定包括：

采用標(biāo)定板，利用標(biāo)定的內(nèi)外參數(shù)矩陣，可以在攝像機(jī)空間坐標(biāo)系中獲得標(biāo)定板上任意點的三維坐標(biāo)：

其中i是校準(zhǔn)板的位置，n是校準(zhǔn)板上點的序列號，a，b，c，d是平面系數(shù)。